سجاد محبی

در این پروژه نانو کامپوزیت CeNiO3 با استفاده از روش هیدروترمال ساخته شد و پس از لینک شدن با نانوذره MoS2 نانوکامپوزیت CeNiO3/MoS2 تهیه شد. از این نانوکامپوزیت تحت عنوان کاتالیزگر نوری در حذف آلاینده آلی رنگ متیلن بلو با استفاده از نور مرئی استفاده گردید. این ساختار با استفاده از تکنیک‌های طیف سنجی FT-IR، طیف سنجی انعکاسی DRS، طیف سنجی فوتولومینسانس (PL)، میکروسکوپ الکترونی روبشی، نشر میدانی FE-SEM ،طیف سنجی اشعه ایکس پراکنده انرژی EDXS و پراش اشعه ایکس XRD بررسی و شناسایی شد. تصاویر FE-SEM نشان داد که بر روی سطح نانو پروسکیت اکسید CeNiO3 نانوذرات گل مانند MoS2 با اندازه ۴۶ نانومتر قرار گرفته اند. همچنین، تاثیر مقدار pH، دما، مقدار کاتالیزگر، مقدار نور، قطبیت حلال و نوع و مقدار الکترون گیرنده مورد بررسی قرار گرفته است. بهترین شرایط انجام آزمایشات به وسیله ۳ میلی‌گرم نانوکامپوزیت CeNiO3/MoS2 تحت تابش نور مرئی به مدت ۲۰ دقیقه انجام گردید که راندمان تبدیل 95 درصد بود. در حالی که، نانو پروسکیت اکسید CeNiO3 در تبدیل رنگ متیلن بلو عملکرد قابل توجهی نشان نداد. فعالیت کاتالیزگری نوری نانو کامپوزیت CeNiO3/MoS2 نسبت به CeNiO3 بیشتر بوده و بنابراین بازترکیبی بار کمتری دارند. علاوه براین، عملکرد کاتالیزگر نوری در فرآیند تبدیل رنگ متیلن بلو به ترکیب آلی به وسیله جداسازی راحت و مناسب جفت الکترون-حفره است. در این پژوهش از نانوکامپوزیت CeNiO3/MoS2 به تعداد پنج بار متوالی استفاده گردید و کاهش زیادی در میزان فعالیت آن دیده نشد. که بیانگر پایداری بالای نانوکامپوزیت سنتز شده است. در نتیجه نانوکامپوزیت CeNiO3/MoS2 با فعالیت کاتالیزگر نوری برای حذف آلاینده‌های آلی مخصوصا رنگ‌های موجود در آب مناسب می‌باشد.

در این پایان‌نامه، نقاط کوانتومی کربن (CQD) به روش هیدروترمال سنتز شد و سطح فعالیت آنها در فرایند تجزیه پراکسید هیدروژن به آب و اکسیژن به‌عنوان یک‌شبه آنزیم کاتالاز مورد بررسی قرار گرفت. وبا استفاده از تکنیک‌های مختلف شناسایی مانند EDS، FT-IR، PL، TGA، CHN، طیف‌سنجی UV-Vis و MAPPING شناسایی شد و سپس در دما و pH و با مقادیر مختلف کاتالیزگر مورد بررسی قرار گرفت شد و در نتیجه، می‌توان از آن به‌عنوان آنزیم کاتالاز مصنوعی برای مهار اثرات پراکسید هیدروژن در سلول‌های هدف مورداستفاده قرارداد.

در این پژوهش علمی نانوکاتالیزگر نوری CeCoO3/PbS به روش هیدروترمال سنتز شدو کاربرد آن برای تبدیل رنگ متیلن بلو مورد برسی قرار گرفت و نانوکاتالیزگر نوری CeCoO3/PbS بااستفاده از آنالیزهای FT-IR، PL، FE-SEM، EDS و DRS شناسایی شده است. آنالیزها و نتایج به‌دست‌آمده نشان‌داد که، نانوکامپوزیت CeCoO3/PbSبدون ناخالصی سنتز شده و همچنین میانگین اندازه ذرات نانوکاتالیزگر 48 نانومتر می‌باشد. نانوکاتالیزگر CeCoO3/PbS در حضور نورUV98 درصداز رنگ متیلن بلو در مدت زمان 10 دقیقه تبدیل کرد. همچنین نانوپروسکایت اکسید CeCoO3 و PbS به صورت جدا مورد برسی قرار گرفتند تحت نور UV که نتیجه قابل توجه حاصل نشد.

سری‌های مختلف نقاط کوانتومی کربنی با استفاده از شرایط و روش مشابه تهیه شدند. ابتدا نقاط کوانتومی کربنی و همچنین نهشت شده با فلزات آهن، کبالت، نیکل، مس و روی با روش هیدروترمال تهیه شدند و در ادامه سری دیگری از نقاط کوانتومی کربنی نهشت شده با نیتروژن و همچنین فلزات آهن، کبالت، نیکل، مس و روی با روشی مشابه بدست آمدند. این دسته از نقاط کوانتومی با استفاده از تکنیک‌های FT-IR، UV-Vis، PL و همچنین EDS شناسایی شدند. با نهشت دادن فلزات به نقاط کوانتومی کربنی جابجایی پیک‌های مرتبط با پیوندهای اکسیژن C-O و C=O ایجاد شد. تغییر در شدت جذب و نشر این نقاط کوانتومیِ نهشت شده و همچنین تایید حضور عناصر فلزی با استفاده از آنالیز EDS، موفق آمیز بودن سنتز را بیان می‌کنند. در ادامه رفتار باکتریایی آنها در بر روی باکتری‌های گرم-مثبت S.aureus PTCC112 و گرم-منفی E.coli PTCC1329 بررسی شد. در مورد سری نقاط کوانتومی کربنی و نهشت شده با فلزات نتایج خوبی بدست آمد و همگی آنها قدرت مهار رشد باکتری‌ها را داشتند اما سری دوم نقاط کوانتومی که نهشت شده با نیتروژن و فلزات ذکر شده بودند، که فعالیتی در برابر رشد آنها نداشتند به جز در مورد حضور فلز روی، که توانست به عنوان عامل ضد باکتری عمل کند. کمترین غلظت مهار رشد باکتری MIC در برابر باکتری اندازه‌گیری شد که بهترین نتیجه برای نقاط کوانتومی کربنی (CQDs) و نقاط کوانتومی کربنی نهشت شده با فلز آهن (Fe-CQDs) با کمترین غلظت موثر g/L 0.5 بود. در ادامه این کار تحقیقاتی سری نقاط کوانتومی کربنی نیتروژن دار با آهن و با عنصر کلر و همچین نهشت همزمان آهن و کلر Fe@Cl-CQDs تهیه شد. که با تکینیک‌های EDS ، XRD، FT-IR، UV-Vis، PL، XPS، HR-TEM و همچنین EDS-mapping همچنین EDS شناسایی شدند. الگوی پراش اشعه ی ایکس صفحات (002) برای NCQDs و جابجای اندک آنها در Fe-NCQDs را به دلیل وجود Fe و کاهش فضای انباشه شدن صفحات را نشان می‌دهد که ساختار آمورفی دارند. اما در مورد Cl-NCQDs و Fe@Cl-CQDs به دلیل داشتن پیک‌های تیز دارای ساختار کریستالی می‌باشند، پیک های مختلفی که با مرکزیت 33.33، 38.42، 43.08، 57.72 و 61.33 وجود دارند به ترتیب مرتبط به صفحات (009)، (015)، (018)، (110) و (113) می باشند. پیک پهن در ناحیه 3000 تا 3400 مربوط به گروه‌های O-H، C-H و N-H برای آنها مشاهده می‌شود. پیک در 778 در Cl-NCQDs مربوط به پیوند C-Cl وجود دارد که کلیه‌ی پیک‌های اشاره شده در این ماده‌ها در طیف FT-IR مربوط به Fe@Cl-CQDs دیده می‌شوند. طیف UV-Vis این نقاط کوانتومی پیک‌های مشابهی با اوج جذب در ناحیه‌ی فرابنفش را نشان می‌دهند. این پیک‌ها مربوط به انتقالات n–π* که مرتبط با گروه‌های کربونیل و یا سیستم π آروماتیکی می‌باشد که این نمونه‌ها جذب پهن قابل توجهی را در طول موج 335 نانومتر دارند. همچنین تایید حضور عناصر مربوطه با استفاده از آنالیز EDS، موفق آمیز بودن سنتز را بیان می‌کنند. نقاط کوانتومی Fe@Cl-CQDs به دلیل خواص الکترونی که دارد، توانست به عنوان کاتالیزور نوری عمل کند. به همین دلیل این نقاط کوانتومی بیشتر مورد بررسی قرار گرفت. در آنالیز XPS پیک عناصر موجود در نواحی مرتبط وجود دارد، که پیک در 705 تا 725 حضور یون‌های آهن(II) و آهن (III) و پیک در نواحی 190تا 200 حضور کلر را تایید می‌کنند. در عکس‌های HR-TEM اندازه ذرات را 4 تا 10 نانومتر با اندازه متوسط 6 نانومتر را نشان دادند که EDS-mapping توزیع یکنواخت عناصر در آن را تایید می‌کند. نقاط کوانتومی Fe@Cl-CQDs توانستند با مقدار 6 میلی‌گرم رنگ رودامین ب را به مقدار 89 درصد در حلال آب تحت نور مرئی و تحت لامپ یو-وی به صورت کامل در دت زمان 90 ثانیه تبدیل کند. پارامترهای شدت نور، دما و غلطت اکسنده H2O2 و همچنین pH برای انجام این واکنش مورد بررسی قرار گرفتند. شرایط بهینه‌ی بدست آمده دمای 25 درجه‌ی سانتی‌گراد و مقدار 25 میکرولیتر از اکسنده در pH برابر 5 بود. مطالعاتی که بر روی رباینده‌ها صورت گرفت، نقش تعیین کننده‌ی هیدروکسیل رادیکالی را تایید کرد. فعالیت مجدد Fe@Cl-CQDs بعد از تبدیل رودامین ب، پایداری خوب آنها را بیان می‌کند. از این رو این نقاط کوانتومی بسیار کارآمد برای تبدیل رنگ در زمان بسیار کوتاه می‌باشند.

در این کار پژوهشی، به منظور بهبود فعالیت الکتروکاتالیزگرها در واکنش های کاهش اکسیژن (ORR)، ابتدا پروسکایت های سرب تیتانات و سرب تیتانات دوپه شده به ترتیب با فلزات: نقره (1درصد وزنی) و کبالت (2درصد وزنی) با روش هیدروترمال تهیه شدند. در مرحله بعد، بسترهای کربنی شامل نانولوله های کربنی چنددیواره عامل دار شده و گرافن اکسید (طبق روش هامرز) تهیه شدند که جهت افزایش هدایت الکتریکی در گرافن اکسید، گروه های عاملی اکسیژن دار بر روی سطح آن با روش هیدروترمال و تحت گاز نیتروژن، کاهش داده شدند. در نهایت با نشاندن کاتالیزگرهای تهیه شده بر روی هر یک از بسترها با نسبت 2:1، کامپوزیت پروسکایت/کربن به دست آمد و برای تعیین ماهیت و بررسی ساختار کاتالیزگرها از روش های مختلف، طیف سنجی ( XRD و FT-IR ) و میکروسکوپی (EDX و SEM) استفاده شد. در بررسی کاربرد الکتروشیمیایی کاتالیزگرها، رفتار الکتروشیمیایی با روش های ولتاموگرام چرخه ای (CV)، ولتامتری با روبش خطی پتاسیل (LSV)، کرونوآمپرومتری(CA) و اسپکتروسکوپی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) مطالعه شد. نتایج بیانگر کارایی مطلوب الکتروکاتالیزگر سرب تیتانات دوپه شده با فلزات نقره_کبالت، بر روی بستر گرافن اکسید می-باشد. نقطه شروع پتانسیل برای این الکتروکاتالیزگر 95/0 ولت نسبت به الکترود هیدروژن برگشت پذیر (RHE) و با دانسیته جریان نزدیک به 5- میلی آمپر(سرعت پیمایش 5 میلی-ولت بر ثانیه) می باشد که نسبت به الکترودهای فلز پلاتین گران قیمت، الکتروکاتالیزگر مطلوبی برای واکنش های کاهش اکسیژن می باشد. نتایج تاییدکننده نقش موثر افزودنی های کربنی، نوع بستر کربنی انتخاب شده و همینطور رابطه هم افزایی بین پروسکایت و بستر کربنی در کامپوزیت پروسکایت/کربن، در افزایش قابلیت رسانایی و فعالیت مطلوب الکتروکاتالیزگر، برای واکنش های کاهش اکسیژن می باشد.

در این پایان نامه نانو ذرات Ag2MoO4 و نانوکامپوزیت های Co3O4 QDs-Ag2MoO4 به روش هیدروترمال تهیه شد، و به وسیله ی تکنیک های فیزیکوشیمیایی از قبیل FT-IR⸲ XRD⸲ FE-SEM⸲ EDXS⸲ DRS ⸲ UV-Vis و PL شناسایی شدند. تصاویر SEM برای ذرات Ag2MoO4 و نانوکامپوزیت Co3O4 QDs-Ag2MoO4 یک مورفولوژی سیب زمینی مانند و همچنین اندازه ذرات متوسط 36 و 28 نانومتر را به ترتیب برای ذرات Ag2MoO4 و نانوکامپوزیت Co3O4 QDs-Ag2MoO4 را نشان داد. فوتوکاتالیزگر Co3O4 QDs-AMO برای تبدیل متیلن بلو استفاده شد که درصد حذف آن 91 درصد بدست آمد⸲ که پانزده برابر بیشتر از AMO خالص تخمین زده شد. فعالیت نوری بالاتر نانوکامپوزیت Co3O4 QDs-AMO نسبت به نانوذرات AMO خالص به دلیل میزان بازترکیبی کمتر بار در این نانوکامپوزیت نسبت داده شد. این فوتوکاتالیزگر چندین بار از واکنش بازیابی و بدون کاهش قابل توجهی در فعالیت آن مجددا مورد استفاده قرار گرفت. علاوه بر این، یک مکانیسم از طریق مسیر رادیکال هیدروکسیل (˚OH) ارائه شد.

در این پژوهش نانو ذرات پروسکایت خالص سرب تیتانات) ( PbTiO3و سرب تیتانات دوپه شده با نقره و کبالت به روش هیدروترمال و در دمای 200 درجه سانتی گراد تهیه شد. سپس به مدت 2 ساعت در دمای 600 درجه آنیله شدند. نانو ذرات به دست آمده با تکنیک های مختلفی مانند ,SEM ,EDAX ,XRD FT-IR ,UV-VIS ,PL , DRS شناسایی و مورد بررسی قرار گرفت و اندازه پروسکایت ها در محدوده نانومتر به دست آمد. واکنش های فوتوکاتالیزگری این ماده در حضور نور و ترکیبات آلی بررسی شد. برای بررسی تاثیر نانو ذرات در واکنش های فوتوکاتالیزگری (تبدیل رنگ)، پارامتر های مختلفی مانند شرایط pH، مقدار کاتالیزگر، دما، حلال و اکسیدانت بهینه شدند. در این بررسی مقدار 5 میلی گرم کاتالیزگر در 5=pH و دمای 30 درجه سانتی گراد به مدت زمان 15 دقیقه بهترین شرایط در تبدیل رنگ دانه های متیلن بلو بود. تاثیر دوپه کردن نقره و کبالت بر روی خاصیت ساختاری نوری، مورفولوژی سطح و فعالیت فوتوکاتالیزگری پروسکایت سرب تیتانات بررسی شد. بررسی تغییرات UV-Vis برای پروسکایت خالص و دوپه شده با نقره و کبالت نشان داد که اصلاح ساختار پروسکایت با افزایش شدت جذب نور همراه بود، و باعث افزایش خاصیت فوتوکاتالیزگری مواد سنتز شده شد. دوپه شدن نقره و کبالت می تواند باز ترکیبی جفت الکترون- حفره را کاهش دهد و کارایی آن را افزایش دهد. علاوه بر این، کاتالیزگر قابل استفاده مجدد و پایدار می باشد.

در این رساله نانو کامپوزیت حاصل از لینک شدن پروسکیت PbTiO3(PTO) با نانوذرات CuBi2O4(CBO) به روش هیدروترمال تهیه و از آن به عنوان فوتو کاتالیزگر در تبدیل آلاینده های آلی مانند رنگ های آلی متیلن بلو، رودآمین ب و متیل اورانژ استفاده شده است. نانو فوتو کاتالیزگر فوق با استفاده از تکنیک های مختلف شناسایی از جمله FE-SEM، EDX mapping،EDX، FT-IR، DRS، XRD، UV-Vis و PL شناسایی شده اند. میزان فعالیت نوری نانو کامپوزیت PTO/CBO در تبدیل آلاینده های آلی تحت تابش نور UV در مدت زمان 10 دقیقه ارزیابی شد. در این ارزیابی میزان تبدیل نوری متیلن بلو در حضور نانو کامپوزیت PTO/CBO به میزان 92 درصد بدست آمد که بیشتر از فعالیت نوری نانو پروسکیت PTO (32 درصد) می باشد. عملکرد فوتوکاتالیزگری بالاتر نانو کامپوزیت PTO/CBO به علت کاهش میزان باز ترکیبی بار آن نسبت به نانوپروسکیت PTO می باشد. مکانیسم تبدیل متیلن بلو به ترکیبات آلی از طریق جداسازی بهتر جفت های الکترون-حفره می باشد. علاوه بر این، میزان پایداری فوتو کاتالیزگر با استفاده مجدد از آن در پنج واکنش متوالی و شستشوی آن پس از هر بار استفاده بررسی شد که تنها به میزان پنج درصد از کارایی آن پس از پنج بار استفاده مجدد کاهش یافت که نشان دهنده ی پایداری بالای آن می باشد.

در این رساله نانوکامپوزیت CeCoO3/MoS2 حاصل از لینک شدن نانو پروسکیت اکسید CeCoO3 با نانو ذره MoS2 به روش هیدروترمال تهیه و ساختار با تکنیک های مختلف شناسایی و از آن به عنوان فوتو کاتالیزگردر تبدیل آلاینده آلی متیلن بلو تحت تابش نور مرئی استفاده شده است. برای توصیف ساختار نانوکامپوزیت تهیه شده با تکنیک های مختلف شناسایی از جمله XRD، PL، DRS، FT-IR، PL، FE-SEM، EDXS وTEM شناسایی شده اند. تصاویر FE-SEM رسوب گل مانند MoS2 را بر روی سطح نانو پروسکیت اکسید CeCoO3 با اندازه متوسط 46 نانومتر نشان داده است. تاثیر مقدار کاتالیزگر، دما، pH و گیرنده الکترون مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش های تبدیل توسط نانوکامپوزیت CeCoO3/MoS2 به مدت 20 دقیقه تحت تابش نور مرئی انجام شد که درصد تبدیل به 98% رسید در حالی که، توسط نانو پروسکیت اکسید CeCoO3 هیچ تبدیل قابل توجهی در متیلن بلو مشاهده نشد. عملکرد فوتو کاتالیزگری بالاتر نانوکامپوزیت CeCoO3/MoS2 به بازترکیب بار کم تر آن ها در مقایسه با نانو پروسکیت اکسید CeCoO3 اختصاص داده می شود. علاوه براین، مکانیسم فوتو کاتالیزگردر تبدیل متیلن بلو به ترکیبات آلی از طریق جداسازی بهتر جفت های الکترون - حفره می باشد. علاوه بر این ، آزمایش های پایداری نانوکامپوزیت CeCoO3/MoS2 با استفاده مجدد از آن در پنج واکنش متوالی به میزان نه درصد کاهش داشته است که نشان دهنده پایداری بالای آن می باشد. بنابراین نانو کامپوزیت های CeCoO3/MoS2 کاتالیزگرهای نوری خوبی برای پاک سازی آب های آلوده می باشند.

در این پایان نامه سرب تیتانیوم خالص و سرب تیتانات دوپ شده با سریم و کبالت به روش هیدروترمال در دمای 200 درجه سانتی گراد تهیه شد. پروسکایت به دست آمده را با کمک تکنیک هایی از قبیل SEM EDX, FT-IR, XRD شناسایی و خاصیت نوری آن به کمک طیف سنجی PL, DRS, UV-Visible مورد بررسی قرار گرفت که اندازه پروسکایت در محدوده نانومتر کسب شد. پروسکایت در زمینه رنگبری کاربرد موثری داشته است که در مبحث کاتالیزگری در زمینه تبدیل رنگ دانه های رودامینب مورد بررسی قرار گرفت و در طی این بررسی بسیار مفید و با ارزش بوده است طوری که با مقدار 3 میلی گرم از ماده و در 5 pH = و دمای 50 درجه سانتی گراد موجب تبدیل رنگ دانه های رودامینب در مدت زمان 10 دقیقه در برابر لامپ UV شد.

داروی متی مازول یک داروی ضد بیماری تیروئید است که مصرف مناسب این دارو بسیار درمان بخش است. در این پژوهش یک روش اندازه گیری برای پیشگیری از عواقب دوز بالا یا پایین مصرف این دارو در بدن انسان، بیان می شود. بدین منظور، برای اولین بار از نقاط کوانتومی کربنی دوپ شده با اتم‎های گوگرد و نقره به روش یک مرحله ای هیدروترمال سنتز و شناسایی شد و سپس، برای تعیین ماده فعال متی مازول موجود در نمونه حقیقی مورد استفاده قرار گرفت. برای تعیین شکل و اندازه نانوذرات تشکیل شده، میزان جذب نور و نشر نور نمونه و گروه های عاملی آن از روش های طیف سنجی مانند دستگاه طیف سنجی مرئی-فرابنفش، فوتولومینسانس، پراکندگی انرژی پرتوایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی و طیف سنجی مادون قرمز استفاده شد. همچنین، این نقاط کوانتومی کربنی اصلاح شده برای اندازه گیری مقدار ماده متی ماوزل در نمونه های دارویی و نمونه های مجهول مورد استفاده قرار گرفت. در شرایط بهینه از محلول 125ppm متی مازول خالص، محلول آهن(III)نیترات 80ppm و محلول بافر با 4.5=pH برای تهیه محلول حاوی ماده متی مازول استاندارد با غلظت های مختلفی از ppm10-40، برای اندازه گیری ماده متی مازول در نمونه‎های مجهول دارویی به صورت کیفی و کمی مورد بررسی قرار گرفت.

در این پژوهش نقاط کوانتومی کربن دوپه شده با کبالت و نیتروژن به روش هیدروترمال و در دمای 180 درجه سانتی گراد تهیه شد. نانوذره حاصل با تکنیک های مختلفی از قبیل SEM، EDS، FT-IR، UV-Vis و PL شناسایی شد. در ادامه برهمکنش کمی این نانوذره با ماده متی مازول مطالعه شد. تعیین مقدار متی مازول در این دارو و سایر داروهای مصرفی بسیار حائز اهمیت است. بررسی تغییرات طیف UV-Vis برای محلول نقاط کوانتومی کربن دوپه شده با کبالت و نیتروژن به تنهایی و همراه با متی مازول صورت گرفت و رفتار خطی تغییرات شدت جذب با تغییر غلظت متی مازول مشاهده شد. این تغییرات با کاهش شدت جذب نور همراه بود. سپس، با استفاده از غلظت های استاندارد متی مازول و رسم نمودار کالیبراسیون نمونه های مجهول با صحت بالایی مورد ارزیابی قرار گرفت. در شرایط بهینه اندازه گیری متی مازول در حلال آب، محلول بافر با 4.5 = pH و در حضور یونهای آهن(III)، در محدوده یppm 5-40 از نمونه استاندارد انجام شد. آزمایش بر روی قرص متی مازول دو شرکت دارویی ایران هورمون و لقمان انجام گرفت. طبق این آزمایش مشخص شد شرکت دارویی ایران هورمون عملکرد بهتری نسبت به شرکت دارویی لقمان دارد.

کاتالیزگرهای نوری نانوهیبریدی آلی-معدنی جدید بر پایه تیتانیا و با استفاده از کمپلکس های شیف باز برای کاربرد فوتوکاتالیزی گسستن پیوند C-O و تبدیلات اکسایشی الکل ها با اکسنده های گوناگون مانند اکسیژن مولکولی، هیدروژن پراکسید و ترسیوبوتیل هیدروپراکسید تحت تابش نور مرئی و NHPI به عنوان کمک کاتالیزور مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا نانوذرات شبه کروی پایدار تیتانیا به عنوان بستر و پایه کاتالیزگر تهیه شد. برای اصلاح سطح نانوذرات تیتانیوم دی اکسید با کمپلکس های شیف باز از لینکر های گوناگون استفاده شد. به منظور دست یابی به بازدهی بالاتر و بررسی انجام فرآیند رزونانس پلاسمون سطحی یکی از کاتالیزورها با استفاده از نانوذرات فلزی نقره توسط اشعه ماوراءبنفش بر سطح تیتانیوم دی اکسید رسوب گذاری شد. پس از تثبیت نانوذرات نقره بر سطح تیتانیا، کمپلکس شیف باز روی سطح نانوذرات Ag-TiO2تثبیت شد. پس از بهینه سازی عوامل موثر در روش تهیه (مقدار آب، مقدار نقره و کمپلکس شیف باز و مدت زمان تابش) کاتالیزور نوری با اندازه کمتر از 50 نانومتر و شکاف نوار 64/2 الکترون ولت به دست آمد. نانوکاتالیزور حاصل [Co(Saloph)(His)]/Ag-TiO2 با استفاده از روش های گوناگون طیف سنجی مانند EDS، XRD، DRS، FT-IR، PL، تصویربرداری FESEM، و تکنیک BET شناسایی شد. اندازه مطلوب این کاتالیزور نوری پلاسمونی به افزایش فعالیت فوتوکاتالیزی با تبدیل %95 و انتخاب پذیری 99% در اکسایش هوازی در شرایط ملایم منجر شد. افزایش فعالیت فوتوکاتالیزی [Co(Saloph)(His)]/Ag-TiO2 نسبت به نانوذرات Co(Saloph)/TiO2 و Ag-TiO2 به رزونانس پلاسمون سطحی موضعی نانوذرات نقره مرتبط است. این ترکیب نانوهیبرید سه جزئی یک فرآیند انتقال الکترونی بین سطحی کارآمد از طریق اثر سینرژیک فراهم می کند که منجر به ایجاد نانوکاتالیزوری می شود که استفاده از این نانوکاتالیزور فعالسازی سریع و انتخابی پیوند C-O الکل ها در دمای محیط با به کارگیری اکسیدکننده های سازگار با محیط زیست را به دنبال دارد.

The study aims were to investigate the degradation of dye (Rhodamine B) using quantum dots as the catalyst in the presence of the uv light. This research is applied the development study in which ClCQDs/Fe2O3 , FeClCQDs/Fe2O3, ClCQDs, was synthesized by the hydrothermal method, and their chemical properties were evaluated by scanning electron microscope (SEM), Energy-dispersive X-ray spectroscopy( EDX), Fourier-transform infrared spectroscopy( FTIR), Photoluminescence spectroscopy( PL), Ultraviolet-visible (UV-vis) spectroscopy . Also, the effect of different parameters of the photocatalyst dose, pH ,H2O2 , the temperature on the efficiency of Rhodamine B dye degradation process was investigated.The amount of the dye degradation and the optimal conditions for the maximum degradation was determined . According to the obtained results, it is concluded that FeClCQDs/Fe2O3 has high efficiency in the dye degradation compared to the pure clcqd , ClCQDs/Fe2O3 and can be used as the effective photocatalyst for the dye degradation from dye effluents.

در این پایان نامه کربن کوانتوم دات دوپه شده با فسفر- نیتروژن و نانو کامپوزیت های فلز آهن، کبالت، نیکل به روش هیدروترمال در دمای 200 درجه سانتی گراد تهیه گردید. نانوذرات حاصل توسط تکنیک های مختلف از قبیل SEM, EDX. FT-IR و جذب اتمی و تجزیه عنصری شناسایی و خواص نوری آن ها توسط طیف سنجی PL و UV-vis بررسی شد که اندازه این کوانتوم دات فسفر با فلز آهن 0.4 تا 1.3میکرومتر اندازگیری شد. این کوانتوم دات ها در رنگ-بری و ضدباکتری کاربرد دارند، که در بخش کاتالیستی برای تخریب رنگ رودامین ب و فعالیت های ضد سرطانی بررسی شد. برای تخریب فوتوکاتالیزی رودامین ب نانوکامپوزیت فلز آهن نسبت به سایر کوانتوم دات های ذکر شده اثرقابل توجهی بر تخریب رنگ گذاشت. این نانوکامپوزیت در شرایط بهینه با مقدار2میلی گرم و2 PH= و در دمای 45 درجه سانتی گراد در مدت زمان 25 دقیقه بی رنگ شد. همچنین قدرت بازدارندگی در برابر سلول های سرطانی MCF7 ( سلول های سرطانی پستان انسان) و HT29 ( سلول های سرطانی روده بزرگ) با استفاده از MTT تست شد و مشخص شد که کوانتوم دات فلزآهن عملکرد بیشتری نسبت به سایر کوانتوم دات ها دارد.

در این پژوهش، کربن کوانتوم دات دوپه شده با کلر- نیتروژن و نانوکامپوزیت یون های دو ظرفیتی آهن، کبالت و روی به روش هیدروترمال، در دمای 100 درجه سانتیگراد تهیه گردید. نانوذرات حاصل توسط تکنیک های مختلف از قبیل FT-IR, SEM, EDX و جذب اتمی و تجزیه عنصری شناسایی و خواص نوری آن ها توسط طیف سنجی UV-Vis و PL بررسی شد. که اندازه این نانو ذره بدون فلز 8 نانومتر اندازه گیری شد. این کوانتوم دات ها در رنگ بری و ضد باکتری کاربرد دارند که در بخش کاتالیستی برای تخریب رنگ رودامین ب و فعالیت های ضد سرطانی بررسی شد. برای تخریب فوتوکاتالیزی رودامین ب نانوکامپوزیت فلز آهن نسبت به سایر کوانتوم دات های ذکر شده اثر قابل توجهی بر تخریب رنگ گذاشت. این نانوکامپوزیت در شرایط بهینه با مقدار 3 میلی گرم با 4pH= و در دمای 18 درجه سنتیگراد در مدت زمان 4:30 بی رنگ شد و با بازده تخریب 80 درصد به دست آمد. و همپنین قدرت بازردارندگی نانوذره بدون فلز و نانوکامپوزیت های آهن و روی در برابر سلول های سرطانی MCF7 (سلول های سرطانی پستان انسان) و HT29 (سلول های سرطان روده بزرگ انسان) با استفاده از روش MTT تست شد. و مشخص شد که نانوکامپوزیت فلز آهن عملکرد قوی تری نسبت به کوانتوم دات کلر بدون فلز و نانوکامپوزیت فلز روی در برابر سلول های سرطانی می باشد.

پایان نامهی حاضر بر روی بررسی و سنتز نانو فوتوکاتالیزگرهای ناهمگن مغناطیسی فریت آهن و کبالت و عملکرد آن ها در واکنش های آلی متمرکز شده است. در این راستا نانو فوتوکاتالیزگرهایی با استفاده از روش های مختلف از جمله ماکروویو، هیدروترمال و واکنش رسوب دهی سنتز شد. نانوفوتوکاتالیزگرهای تهیه شده با استفاده از آنالیزهای XRD، FTIR،FESEM TEM ،Uv-Vis ،BET ،EDX ،VSM ،DRS ،XPS وPL شناسایی و در اکسایش الکل های آروماتیک نوع اول تحت نور مرئی در حضور اکسنده های مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند. نانوفوتوکاتالیزگرهای سنتز شده در این پایان نامه شامل CoFe2O4، ZnFe2O4، CoFe2O4/Ag/Ag2WO4، CoFe2O4/Ag2MoO4، ZnTCPP-TiO2@CoFe2O4 می باشند. فریت های کبالت و روی ( CoFe2O4و ZnFe2O4) که به روش استفاده از اشعه ی ماکروویو سنتز شده اند کارایی نسبتاً خوبی در تخریب رنگ های آلی مانند متیلن بلو و رودآمین ب در حضور امواج اولتراسونیک از خود نشان دادند. این نانوکاتالیزگرها بازده ی واکنش های کاتالیزی را تا بالای 90 درصد در حضور آب اکسیژنه و امواج اولتراسونیک افزایش داده اند. در بخش بعدی کار، کارایی نانوساختار ZnTCPP-TiO2@CoFe2O4 در معرض تابش نور مرئی در واکنش اکسایش الکل های آروماتیک بررسی شد. نانو هیبرید به دست آمده از واکنش Zn-meso-tetra(4-carboxyphenyl)porphyrin (ZnTCPP) و نانوکامپوزیت TiO2@CoFe2O4 به دست آمده است. نانو ساختارهای به دست آمده CoFe2O4، TiO2@CoFe2O4 و ZnTCPP-TiO2@CoFe2O4 نیز در واکنش تبدیل الکل های آروماتیک به آلدئیدهای مربوط با استفاده از لامپ رشته ای تنگستن و در حضور آب اکسیژنه به عنوان اکسنده مورد استفاده قرار گرفته اند. استفاده از نانو هیبریدهای آلی-معدنی بازده ی واکنش را در مدت زمان دو ساعت تا 87 درصد و گزینش پذیری را تا 99% افزایش داده اند. دربخشی دیگر از کار رفتارهای نانو فوتوکاتالیزگرهای CoFe2O4/Ag/Ag2WO4 در اکسایش الکل های آروماتیک طی فرآیند رزونانس پلاسمون سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. در حالی که این واکنش در حضور نانوذرات CoFe2O4/Ag2MoO4 از طریق مکانیسمی کاملا متفاوت انجام می شود. بازده ی واکنش تبدیل الکل های آروماتیک به آلدئیدهای مربوط با استفاده از نانوفوتوکاتالیزگرهای فوق تحت لامپ رشته ای تنگستن و در حضور آب اکسیژنه به عنوان اکسنده به بیشتر از 85 درصد در مدت زمان 30 دقیقه رسیده است. در تمامی واکنش های ذکرشده، پارامترهای اکسنده، مقدار کاتالیزگر و نوع حلال به عنوان عوامل مهمی در پیشرفت واکنش های اکسایشی مورد بررسی قرار گرفته اند. هم چنین تمامی کاتالیزگرهای مذکور به راحتی و با استفاده از یک آهنربا از مخلوط واکنش قابل جداسازی بوده و پس از حداقل پنج مرتبه واکنش و شستشو، بدون کاهش محسوسی در بازده ی واکنش ها، مجدداً قابل استفاده بوده اند.

در این پژوهش،سولفید ناپایدار عناصر واسطه مولیبدن و تنگستن بر روی بستر نانولوله های کربنی چند لایه تثبیت شدند.نانو کامپوزیتهای MWCNT@MoSxوMWCNT@WSxو نانوهیبرید MWCNT@MoSx/WSx با روش التراسونیک بدست آمدند و توسط فنون مختلف طیف سنجیIR، ،EDAX، XRDو تصویربرداریSEMشناسایی و تایید شدند.در این ساختار ازمولیبدن و تنگستن به عنوان فلزات واسطه، وازنانولوله های کربنی چند لایه به عنوان بستر در ساخت نانو مواد استفاده شد. در ادامه کارایی این نانو ساختارهابه عنوان نانوکاتالیزگر در اکسایش انتخابی متیل فنیل سولفید به سولفوکسید متناظر مورد مطالعه و بررسی قرارگرفتند. این نانو کاتالیزگرها پایدار بوده و قابلیت استفاده مکرر را با بازده بالا داشتند.

پژوهش حاضر بر روی طراحی و تهیه ی نانوکاتالیزگرهای هیبریدی ناهمگن جدید بر پایه ی نیمه هادی های اکسید فلزی متمرکز شده است. در همین راستا فوتوکاتالیزگرهای فعال تحت تابش نور مرئی کارآمدی با استفاده از روش های هیدروترمال و سل-ژل تهیه شدند. نانوفوتوکاتالیزگرهای تهیه شده با استفاده از روش های دستگاهی FT-IR، FE-SEM، EDS،TEM ، PEC،UV-Vis ،DRS ، BET، XRD و PL شناسایی شدند. از نانوهیبریدهای Co-TCPP@TiO2/BiVO4 و TiO2@Ag/Cu-SB و نانو کامپوزیت پلاسمونی Ag/β-Ag2WO4/BiVO4 به عنوان فوتوکاتالیزگر در اکسایش انتخابی الکل های آروماتیک و نانومواد GCN@MoS3 و Co5POM-NC در تولید فوتوکاتالیزی هیدروژن از آب تحت تابش نور مرئی استفاده شد. نانو هیبرید Co-TCPP@TiO2/BiVO4 از اتصال کووالانسی نانو کامپوزیت TiO2/BiVO4 به کمپلکس پورفیرین از طریق گروه پل شونده کربوکسیلات به دست آمد. بازده واکنش فوتوکاتالیزی با اکسیژن هوا و یا TBHP تحت تابش نور مرئی به 85% رسید که در مقایسه با نانو کامپوزیت TiO2/BiVO4 افزایش قابل ملاحظه ای داشت. این افزایش کارایی به افزایش شدت جذب نور توسط کمپلکس کبالت پورفیرین نسبت داده شد. نانو کامپوزیت سه تایی Ag/β-Ag2WO4/BiVO4 نیز به عنوان یک جامد ناجور اتصال Z-گونه، بازده بالایی در تولید آلدهیدها از الکل های آروماتیک، در حضور آب اکسیژنه و در مقایسه با سایر اجزای آن نشان داد. این عملکرد عالی ناشی از رزونانس پلاسمونی سطح (SPR) نانوذره های نقره فلزی متصل به سطح Ag2WO4/BiVO4 می باشد که شرایط انتقال سریع حامل های بار و جدایش مناسب آن ها را فراهم می نماید. همچنین در این مطالعه نانو هیبرید TiO2@Ag/Cu-SB که از اتصال مستقیم TiO2@Ag با کمپلکس شیف باز مس به دست آمد، کارایی کاتالیزگری بیشتری در واکنش اکسایش انتخابی الکل ها تحت تابش نور مرئی و در حضور آب اکسیژنه نشان داد. در این مورد افزایش کارایی کاتالیزی را می توان به هر دو عامل جدایش موثر جفت اکسایتون های الکترون- حفره و SPR نسبت داد که از بازترکیب بارها جلوگیری می شود. در ادامه شرایط بهینه واکنش فوتوکاتالیزی با تغییر عواملی همچون دما، نوع حلال، اکسنده به دست آمد. همچنین پایداری این فوتوکاتالیزگرهای ناهمگن با توجه به عدم تغییر کارایی کاتالیزگری آن ها طی چندین بار بازیابی و استفاده ی مجدد تایید شد. به منظور تولید هیدروژن تحت تابش نور مرئی، فوتوکاتالیزگر GCN@MoS3 از تثبیت مولیبدن سولفید به عنوان کمک کاتالیزگر بر روی صفحه های کربن نیترید گرافیتی با مساحت سطح بسیار بالا تهیه و شناسایی شد و در ادامه در واکنش تولید هیدروژن از آب مورد استفاده قرار گرفت. این فوتوکاتالیزگر کارایی بالا در تولید فوتوشیمیایی هیدروژن با سرعت 8190 میلی مول بر ساعت از منابع تجدیدپذیر و فراوان نور مرئی از خود نشان داد. همچنین از نانو خوشه ی Co5POM-NC حاصل از واکنش خود تجمعی نمک سزیم کمپلکس پنتا کبالت پلی تنگستات با استفاده از سورفکتانت و تابش امواج فرا صوت به عنوان نانوکاتالیزگر ناهمگن در یک سیستم چند جزئی استفاده شد. این نانو کاتالیزگر ناهمگن افزون بر پایداری، کارایی بالایی با بازده کوانتومی 1/12 درصد در تولید هیدروژن تحت تابش نور مرئی نشان داد.

در این پژوهش ابتدا نانوذرات تک جزئی WO3، TiO2 و ZnO نانو کامپوزیت های دو جزئی WO3/TiO2، WO3/ZnO و SnO2/WO3 و نانو کامپوزیت های سه جزئی WO3/ZnO/TiO2 و WO3/SnO2/TiO2 با روش سل-ژل تهیه شدند. با استفاده از روش های مختلفی مانند طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، الگو پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) شناسایی شدند. نانو ذرات تنگستن تری اکسید با مورفولوژی نانومیله ای منظم و اندازه قطر در محدوده 60 نانومتر، کامپوزیت WO3/ZnO با مورفولوژی سوزن مانند و اندازه آن ها در محدوده 150 نانومتر، نانو کامپوزیت SnO2/WO3 با مورفولوژی نانوسیم و اندازه نانو ذرات در محدوده 4/16 نانومتر بدست آمدند. از روش های طیف سنجی فرابفش-مرئی (UV-Vis) و طیف سنجی نفوذی (DRS) جهت شناسایی و بررسی توانایی جذب نور نانوکامپوزیت تهیه شده استفاده شد. گاف انرژی و لبه ی جذب نانو ساختار های تک جزئی TiO2، ZnO و WO3 به ترتیب eV 28/3 و 385 نانومتر، eV 02/3و 410 نانومتر و ev 8/2 و 448 نانومتر بدست آمد. گاف انرژی نانو کامپوزیت های WO3/ZnO/TiO2 و WO3/SnO2/TiO2 به ترتیب برابر با eV 75/2 و 453 نانومتر و eV 71/2 و 462 نانومتر تعیین شد. مقایسه نانو کامپوزیت های چند جزئی با نانو ساختار های تک جزئی نشانگر شدت جذب بیشتر،گاف انرژی کوچکتر در طول موج-های بالاتر می باشند. نتایج تایید کننده موفقیت روش تهیه نانوکامپوزیت و کارا یی طیف مناسب آن ها در جذب نور بوده است. بارگذاری WO3 بر روی TiO2 و ZnO موجب کاهش گاف انرژی الکترون-حفره و جذب نوری گسترده در ناحیه فرابنفش-مرئی شده است. مزیت این نانو کامپوزیت ها عدم تولید رادیکال آزاد و سمی تحت تاثیر نور خورشید است. کامپوزیت به علت پایین بودن سطح انرژی نوار هدایت SnO2 و WO3 در اثر تشکیل کامپوزیت با تیتانیوم دی اکسید و یا روی اکسید به عنوان ذخیره الکترون عمل کرده و منجر به کاهش تولید رادیکال آزاد می شوند. بدین ترتیب ضمن جذب پرتو فرابنفش هیچگونه رادیکال آزاد یا ماده سمی ثانویه دیگری تولید نمی شود. بنابراین این نانو کامپوزیت ها پتانسیل کاربردی وسیعی در مصارف جذب پرتو فرابنفش خواهند داشت.

با در نظر گرفتن بحران انرژی، توجه به سمت سیستم های تبدیل و ذخیره سازی انرژی با بازدهی بالا معطوف شده است. یکی از اجزای اصلی و مهم سیستم های تبدیل و ذخیره سازی انرژی، الکترولیت می باشد. امروزه استفاده از الکترولیت های مایع به دلیل نشت و تبخیر حلال، بعنوان بعضی از عوامل بحرانی محدود کننده کارامدی طولانی مدت و استفاده عملی از این سیستم ها در نظر گرفته شده است. به همین دلیل الکترولیت های شبه حالت جامد می توانند جایگزین مناسبی برای الکترولیت های مایع باشند. یکی از چالش هایی که در این زمینه وجود دارد، هدایت یونی کمتر الکترولیت های شبه حالت جامد نسبت به الکترولیت های مایع است. در این راستا، در بخش نخست این تحقیق، ژلی بر پایه مواد معدنی حاوی یون لیتیم تهیه شد و هدایت یونی بالای 555 میلی زیمنس بر سانتی متر در دمای اتاق برای این ژل معدنی در عملکرد بعنوان الکترولیت شبه حالت جامد در یک سیستم دو الکترودی با الکترودهای مسطح گرافیت بدست آمد که تاکنون گزارش نشده است. در مرحله بعدی با توجه به پنجره پتانسیل محدود الکترولیت های آبی، برای اولین بار ارگانوژل فیزیکی حاوی یون لیتیم بر پایه دکستران با موفقیت تهیه شد و هدایت یونی 10 میلی زیمنس بر سانتی متر در دمای اتاق برای این ارگانوژل در عملکرد بعنوان الکترولیت شبه حالت جامد بدست آمد که در مقایسه با الکترولیت های پلیمری ژلی بی نظیر است و خیلی بیش تر از ارگانوژل مشابه بر پایه هیبرید پلی متیل اکریلات/پلی اتیلن گلیکول(57/0 میلی زیمنس بر سانتی متر) می باشد. در بخش دوم این تحقیق ژلی بر پایه مواد معدنی حاوی زوج برگشت پذیر سولفید\پلی سولفید تهیه شد که هدایت یونی 179 میلی زیمنس بر سانتی متر برای این ژل بدست آمد. عملکرد این ژل معدنی با هیدروژل بر پایه دکستران، الکترولیت پلیمری ژلی بر پایه متیل سلولز و الکترولیت مایع که همگی حاوی زوج برگشت پذیر سولفید\پلی سولفید بودند مقایسه شد و نتیجه هدایت یونی بالای ژل معدنی و همچنین تاثیر ساختار سه بعدی ژل در کاهش انتقال بار از الکترولیت به الکترود بدست آمد.

در این پژوهش ابتدا نانوذرات تک جزئی WO3، TiO2 و ZnO نانو کامپوزیت های دو جزئی WO3/TiO2، WO3/ZnO و SnO2/WO3 و نانو کامپوزیت های سه جزئی WO3/ZnO/TiO2 و WO3/SnO2/TiO2 با روش سل-ژل تهیه شدند. با استفاده از روش های مختلفی مانند طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، الگو پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف پراش انرژی پرتو ایکس (EDX) شناسایی شدند. نانو ذرات تنگستن تری اکسید با مورفولوژی نانومیله ای منظم و اندازه قطر در محدوده 60 نانومتر، کامپوزیت WO3/ZnO با مورفولوژی سوزن مانند و اندازه آن ها در محدوده 150 نانومتر، نانو کامپوزیت SnO2/WO3 با مورفولوژی نانوسیم و اندازه نانو ذرات در محدوده 4/16 نانومتر بدست آمدند. از روش های طیف سنجی فرابفش-مرئی (UV-Vis) و طیف سنجی نفوذی (DRS) جهت شناسایی و بررسی توانایی جذب نور نانوکامپوزیت تهیه شده استفاده شد. گاف انرژی و لبه ی جذب نانو ساختار های تک جزئی TiO2، ZnO و WO3 به ترتیب eV 28/3 و 385 نانومتر، eV 02/3و 410 نانومتر و ev 8/2 و 448 نانومتر بدست آمد. گاف انرژی نانو کامپوزیت های WO3/ZnO/TiO2 و WO3/SnO2/TiO2 به ترتیب برابر با eV 75/2 و 453 نانومتر و eV 71/2 و 462 نانومتر تعیین شد. مقایسه نانو کامپوزیت های چند جزئی با نانو ساختار های تک جزئی نشانگر شدت جذب بیشتر،گاف انرژی کوچکتر در طول موج-های بالاتر می باشند. نتایج تایید کننده موفقیت روش تهیه نانوکامپوزیت و کارا یی طیف مناسب آن ها در جذب نور بوده است. بارگذاری WO3 بر روی TiO2 و ZnO موجب کاهش گاف انرژی الکترون-حفره و جذب نوری گسترده در ناحیه فرابنفش-مرئی شده است. مزیت این نانو کامپوزیت ها عدم تولید رادیکال آزاد و سمی تحت تاثیر نور خورشید است. کامپوزیت به علت پایین بودن سطح انرژی نوار هدایت SnO2 و WO3 در اثر تشکیل کامپوزیت با تیتانیوم دی اکسید و یا روی اکسید به عنوان ذخیره الکترون عمل کرده و منجر به کاهش تولید رادیکال آزاد می شوند. بدین ترتیب ضمن جذب پرتو فرابنفش هیچگونه رادیکال آزاد یا ماده سمی ثانویه دیگری تولید نمی شود. بنابراین این نانو کامپوزیت ها پتانسیل کاربردی وسیعی در مصارف جذب پرتو فرابنفش خواهند داشت.

در این پروژه، کاهش فوتوکاتالیزگری یون های فلزی (مس، سرب و روی) با استفاده از نانو ذرات تیتانیم دی اکسید اصلاح شده با اصلاح کننده های (هیستیدین، تریپتوفان، سیستئن و ایمیدازول) موردمطالعه قرارگرفته است. نانو ذرات تیتانیم دی اکسید اصلاح شده با روش سل-ژل به دست آمد. در حقیقت، تثبیت اصلاح کننده ها روی سطح تیتانیم دی اکسید به عنوان یک منبع الکترون افزایش اثر سطحی انتقال الکترون از تیتانیم دی اکسید به سوبسترا را با تابش دهی نور فرابنفش افزایش می دهد. بازده های کاهش نوری یون های مس، سرب و روی به ترتیب در زمان های 10، 60 و 160 دقیقه تا 98 درصد حذف به دست آمد. پس کامپوزیت سنتز شده پتانسیل لازم را دارد که به عنوان یک فوتوکاتالیزگر با مزایای فعالیت بالا، بازیابی مجدد، تهیه آسان، جداسازی ساده، ارزان، دوستدار محیط زیست و مدت زمان واکنش کوتاه مورداستفاده قرار گیرد. همچنین، فعالیت فوتوکاتالیزگری نانو ذرات تیتانیم د ی اکسید در ناحیه نور مرئی با استفاده از نانو هیبریدهای TiO2-CdSe و TiO2-CdSe/CdSروی بستر گرافن اکسید کاهش یافته افزایش یافت. این مواد نانو هیبریدی به عنوان فوتوکاتالیزگر برای اکسایش الکل های آروماتیک مورداستفاده قرار گرفت. نانو هیبریدهای موردنظر با روش هم زمان تثبیت کادمیم سولفید و کادمیم سلنید روی سطح صفحات گرافن اکسید کاهش یافته به دست آمد. درنهایت با نانو ذرات تیتانیم دی اکسید در یک روش هیدروترمال اصلاح شد. این فوتوکاتالیزگرها فعالیت بالایی را در ناحیه نور مرئی در مدت زمان کوتاه و گزینش پذیری بیشتری نسبت به ناحیه فرابنفش نشان داد. بازده اکسایش کاتالیزگری حداقل 25-30% برای TiO2-CdSe/CdS بر روی گرافن اکسید کاهش یافته افزایش یافت که می تواند ناشی از حساسیت بالای نانوهیبریدها به نور در ناحیه مرئی و پایین بودن شکاف انرژی باشد. بازیابی مجدد فوتوکاتالیزگرها 8 بار و بدون کاهش قابل ملاحظه ای در فعالیت آن ها انجام شد. همچنین مکانیسم احتمالی برای اکسایش فوتوکاتالیزگری پیشنهاد شد. همجنین، اکسایش سولفیدهای آروماتیک در ناحیه نور مرئی انجام شد. بازده واکنش اکسایش کاتالیزگری با نانوهیبرید TiO2-GO-CdSe/CdS ، 65 درصد به دست آمد. در این بخش نیز، اکسایش کاتالیزگری و فوتوکاتالیزگری الکل های آروماتیک با استفاده از نانو میله های WO3 و نانو کامپوزیت Pt/WO3 بررسی شد. این نانو کامپوزیت پتانسیل

تثبیت کاتالیزگرهای همگن به منظور جداسازی آسان کاتالیزگر از محیط واکنش و بازیابی مجدد آن اهمیت زیادی در دانش کاتالیز دارد. بااین حال تثبیت کاتالیزگرهای همگن معمولاً با کاهش فعالیت کاتالیزگری و انتخاب پذیری همراه است. در این مطالعه نانوالیاف هیبریدی آلی – معدنی بر پایه ی پلیمرپلی آکریلونیتریل و کمپلکس شیف باز کبالت سالن با استفاده از دستگاه الکتروریسی به دو روش تهیه شده است. در روش اول مخلوط همگنی از پلیمرپلی آکریلونیتریل و کمپلکس شیف باز کبالت سالن تهیه شده سپس الکتروریسی شده است. در روش دوم با اصلاح سطح نانوالیاف پلی آکریلونیتریل با استفاده از هیدرازین نانوالیاف هیبریدی پلی-آکریلونیتریل و کمپلکس شیف باز کبالت سالن تهیه شده است.نانوالیاف هیبریدی تهیه شده از پلی آکریلونیتریل/ کمپلکس کبالت سالن تهیه شده، به روش های فیزیکی و شیمیایی شناسایی شده و به طور موفقیت آمیزی در اکسایش استایرن در حضور هیدروژن پراکساید به عنوان منبع اکسیژن مورد استفاده قرار گرفته اند. تاثیر عامل های مختلف در واکنش با نرم افزار طراحی آزمایش نسخه ی 0.0.7 مورد بررسی قرار گرفته است.فعالیت کاتالیزی نشان دهنده ی درصد بالای تبدیل استایرن (95%) می باشد. کمپلکس کبالت سالن ناهمگن تا هفت بار بدون از دست دادن قابل توجه ی در فعالیت کاتالیزی آن مورد استفاده مجدد قرار گرفت .

پژوهش حاضر بر روی طراحی و سنتز نانوکاتالیزگرهای جدید بر پایه ی اکسیدهای فلزی شامل یک یا دو کاتیون فلزی متمرکزشده است. در همین راستا فوتوکاتالیزگرهای متنوعی با استفاده از روش های مبنی بر اصول شیمی سبز ازجمله روش هیدروترمال و روش سل-ژل سنتز شد. نانوفوتوکاتالیزگرهای سنتزشده پس از شناسایی با استفاده از روش های مختلف دستگاهی ازجمله FE-SEM، TEM، FTIR، Uv-Vis، DRS، BET، XRD، PL و EDAX شناسایی و در اکسایش الکل های آروماتیک نوع اول در معرض نور مرئی و با استفاده از اکسیژن هوا به عنوان اکسنده استفاده شد. ازجمله نانوکاتالیزگرها و نانوفوتوکاتالیزگرهای سنتز شده در این مطالعه شامل WO3، WO3 اصلاح شده با استفاده از نانو ذرات Pt و همچنین WO3 اصلاح شده با TiO2 را می توان اشاره کرد. نانو کامپوزیت Pt/WO3 کارایی نسبتاً خوبی در اکسایش الکل های آروماتیک نوع اول در حضور اکسنده های مختلف و همچنین در حضور نور مرئی از خود نشان داد. این نانو کامپوزیت بازده واکنش های کاتالیزی را تا 70 درصد در حضور آب اکسیژنه و تا 98 درصد در حضور نور مرئی در مدت زمان یک ساعت و با استفاده از لامپ رشته ای تنگستن افزایش داده است. کارایی نانو کامپوزیت TiO2/WO3 در معرض تابش نور مرئی توسط کمپلکس کبالت پورفیرین افزایش یافت. نانو هیبرید به دست آمده از واکنش Co-meso-tetra (4-carboxyphenyl) porphine (Co-TCPP) و نانو کامپوزیت TiO2/WO3 به دست آمده است. علاوه بر این نانو ساختارهای WO3 با استفاده از آب انار به عنوان عامل پوشاننده و سورفکتانت و با حذف سورفکتانت های مرسوم سنتز شد. نانو ساختارهای به دست آمده WO3، TiO2/WO3 و Co-TCCP@TiO2/WO3 نیز در واکنش تبدیل الکل های آروماتیک به آلدئیدهای مربوط با استفاده از لامپ LED و در حضور اکسیژن هوا به عنوان اکسنده ی قابل دسترس استفاده شد. استفاده از نانو هیبریدهای آلی- معدنی بازده واکنش را در مدت زمان یک ساعت تا 98 درصد و انتخاب گری را تا 99% افزایش داد.در بخشی دیگر مطالعات تئوری بر روی تعدادی از نانو اکسیدها و نانو کامپوزیت های سنتز شده انجام شد و حاصل این مطالعه ی تئوری فهم چگونگی تاثیر مخلوط اکسیدهای فلزی در انجام واکنش های اکسایشی در حضور نور مرئی می باشد. همچنین اثر حلال ها با قطبیت های مختلف بر روی جذب الکل های آروماتیک بر روی سطح نانو اکسیدها و نانو کامپوزیت های شامل اکسیدهای فلزی ب

در این پژوهش جذب سطحی و تخریب فتوکاتالیزوری رودامین ب روی سطوح نانوذرات کادمیم سولفید و کادمیم سلنید بررسی شد. ابتدا نانوذرات CdSe و CdS سنتز شد. برای شناسایی نانوذرات سنتز شده از آن ها طیف EDX وSEM تهیه شد، سپس واکنش های تخریب فتوکاتالیزوری در فتوراکتور شیشه ای متصل به یک لامپ تنگستن انجام شد. اثر غلظت اولیه رودامین ب در تخریب فتوکاتالیزوری تحت شرایط آزمایشگاهی ثابت شامل pH، دما و غلظت فتوکاتالیزور بررسی شد. سینتیک حذف از مکانیسم لنگمویر- هینشل وود پیروی می کند و مقادیر ثابت تعادل جذب و ثابت سرعت جذب براساس این مکانیسم محاسبه شده اند. نتایج نشان دادند که تخریب فتوکاتالیزوری رودامین ب با نانوذرات کادمیم سلنید تحت پرتودهی نور مرئی به مدت 10 دقیقه دارای بیشترین میزان تخریب فتوکاتالیزوری نسبت به تخریب با نانوذرات کادمیم سولفید است. برای به دست آوردن خصوصیات جذب سطحی، سطوح CdSe و CdS بهترتیب به صورت نانو خوشه های Cd19Se27H16 و Cd19S27H16 برای سطح (0001) مدل سازی شدند. در بررسی نظری، محاسبه جذب سطحی بر روی این نانو خوشه ها با روش نظریه تابعی چگالی انجام شد. انرژی های جذب سطحی و تغییرات آنتالپی برای جذب سطحی رودامین ب در سطح نانوذرات محاسبه شد. محاسبات نشان دادند که انرژی جذب رودامین ب روی نانوذرات CdSe بیشتر از نانوذرات CdS است که نشان دهنده ی جذب سطحی بهتر رودامین ب روی نانوذرات کادمیم سلنید است. سازگاری خوبی بین برخی مقادیر تجربی و نظری محاسبه شده برای انرژی جذب مشاهده می شود. نتایج محاسبات نشان دادند که مولکول رودامین ب به صورت مولکولی یا غیر تفکیکی بر روی سطوح CdSe و CdS جذب می شوند.

این تحقیق شامل معرفی کاتالیزگر غیرهمگن با قابلیت جذب و حذف بالا در تخریب رنگهای کاتیونی و آزو می باشد. نانوکامپوزیتهای WO3/RGO/HPA(PW12, PW11V, PW10V2) با استفاده از روش یک مرحلهای هیدروترمال تهیه شد. جهت شناسایی و تعیین خواص این نانوکامپوزیتها از فنون مختلفی شامل DRS، FT-IR، XRD، EDAX، SEM-mapingو SEM استفاده شد. جهت بررسی خاصیت کاتالیزگری نانوکامپوزیتهای تهیه شده در جذب و حذف رنگهای متیل اورانژ و متیلن بلو مورد استفاده قرار گرفت. سپس تاثیر pH، مقدار کاتالیزگر، تاثیر تاریکی و سونیکیت بر فعالیت نانوکامپوزیتها و اثر مقدار HPA بارگذاری شده در نانوکامپوزیت مورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد بارگذاری ترکیب PW10V2 باعث افزایش چشمگیر در فعالیت جذب و حذف رنگها شده است. رنگهای استفاده شده در مدت زمانی بین 5-8 دقیقه با درصد بالا حذف می شوند. روش تهیه آسان، ارزان و در دسترس بودن مواد اولیه و قابلیت جذب و حذف رنگها از جمله برتریهای این نانوکامپوزیت می باشد.

جذب سطحی و تخریب فتوکاتالیزوری دو ترکیب آلی (متیلن بلو و دیازینون) بر روی سطح نانو ذرات کادمیم سلنید بررسی شد. واکنش های تخریب فتوکاتالیزوری در فتوراکتور شیشه ای متصل به یک لامپ تنگستن انجام شده است. اثر غلظت اولیه متیلن بلو در شدت نورهای مختلف و اثر غلظت اولیه دیازینون در تخریب فتوکاتالیزوری تحت شرایط آزمایشگاهی ثابت شامل pH، دما و غلظت فتوکاتالیزور بررسی شد. سینتیک حذف از مکانیسم لنگمویر- هینشل وود پیروی می کند و مقادیر ثابت تعادل جذب و ثابت سرعت جذب بر اساس این مکانیسم محاسبه شده اند. نتایج نشان دادند که تخریب فتوکاتالیستی متیلن بلو با نانو ذرات کادمیم سلنید تحت پرتو دهی با نور مرئی به مدت 20 دقیقه در شدت نور 44400 لوکس دارای بیشترین میزان تخریب فتوکاتالیستی نسبت به شدت نورهای به مراتب پایین تر است. میزان تخریب فتوکاتالیستی دیازینون تحت 80 دقیقه پرتو دهی در شدت نور 55500 لوکس خیلی کمتر از متیلن بلو در شدت نورهای به مراتب پایین تر می باشد. برای به دست آوردن خصوصیات جذب سطحی، سطوح CdSe به صورت نانو کلاستر Cd15Se18H6 برای سطح (0001) و Cd15Se18H6 برای سطح (01 ̅10) مدل سازی شدند. در بررسی نظری، محاسبه جذب سطحی بر روی این کلاسترها با روش هارتری-فاک انجام شد. انرژی های جذب سطحی و تغییرات آنتالپی برای جذب سطحی ترکیبات آلی در سطوح مختلف محاسبه شدند. محاسبات نشان دادند که انرژی جذب متیلن بلو بیشتر از دیازینون می باشد که نشان دهنده ی جذب سطحی بهتر متیلن بلو بر سطح نانو ذره نسبت به دیازینون می باشد. سازگاری خوبی بین برخی مقادیر تجربی و نظری محاسبه شده برای انرژی جذب مشاهده می شود. نتایج محاسبات نشان دادند که مولکول های آلی ذکر شده به صورت مولکولی یا غیر تفکیکی بر روی سطوح CdSe جذب می شوند.

در این پژوهش، نانومواد هیبریدی بر پایه بسترهای مغناطیسی جدید و عاملدار شده تهیه وگزارش شده است. این نانومواد هیبریدی، به وسیله پیوندشدن کمپلکسهای شیف بازهای فلزات دوظرفیتی مس، روی، نیکل و کبالت بر روی نانوذرات مغناطیسی کبالت فلزی پوشش دار شده با لایه سیلیسی سنتز شده اند. نانوکاتالیزگرهای ناهمگن سنتز شده، فعالیت کاتالیزگری خوبی را در واکنش اکسایش الکل ها،سنتز مشتقات زانتن، تراکم نووناگل و واکنش اکسایش سولفیدها از خود نشان دادند. این نانوکاتالیزگرهای مغناطیسی مزیتهای زیادی شامل بازده بالا، روش ساده جداسازی محصولات، زمانهای پایین واکنش، حذف حلالهای سمی و فرار آلی و قابلیت بازیافت و استفاده مجدد را دارا میباشند.این نانوکاتالیزگرهای ناهمگن، به آسانی با استفاده از یک آهنربا می توانند از مخلوط واکنش جداسازی شوند و چندین بار مورد استفاده قرار گیرند. ساختار نانوکاتالیزگرهای سنتزشده با تکنیک های فیزیکوشیمیایی مختلفی مانند FT-IR، TEM، SEM، XRD، EDAX، TGAو AGFM مشخص شدند.بررسیهای تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان داد که نانوکاتالیزگرهای مغناطیسی دارای مورفولوژی کروی بوده و اندازه تقریبی آنها حدود 60-40 نانومتر می باشند.

جذب سطحی و تخریب فتوکاتالیزوری سه ترکیب آلی (کاربندازیم، ایمیداکلوپراید و متیلن بلو) بر روی سطح نانو ذرات اکسید روی بررسی شد. واکنش های تخریب در فتوراکتور پیرکس متصل به یک لامپ کریپتون انجام شده است. اثر غلظت اولیه ترکیبات آلی در تخریب فتوکاتالیزوری تحت شرایط آزمایشگاهی ثابت شامل شدت نور UV، pH، دما و غلظت فتوکاتالیزور بررسی شد. سینتیک حذف از مکانیسم لنگمویر-هینشل وود پیروی می کند. از این رو مقادیر ثابت تعادل جذب و ثابت سرعت جذب بر اساس این مکانیسم محاسبه شدند. نتایج نشان دادند که سابستریت ها بعد از 90 دقیقه به میزان بیش از 90 درصد تخریب می شوند . برای به دست آوردن خصوصیات جذب سطحی، سطوح ZnO به صورت نانو کلاستر Zn12O18H12 برای سطح (0001)، Zn18O21H6 برای سطح (0 10) و Zn24O24 برای سطح (0 2) مدل سازی شدند. در بررسی نظری، محاسبه جذب سطحی بر روی این کلاسترها با روش نظریه تابعی چگالی و سطح محاسباتی B3LYP انجام شد. انرژی های جذب سطحی، تغییرات آنتالپی و انرژی آزاد گیبس برای جذب سطحی ترکیبات آلی در سطوح مختلف محاسبه شدند. سازگاری خوبی بین برخی مقادیر تجربی و نظری محاسبه شده برای انرژی آزاد گیبس جذب مشاهده می شود. نتایج محاسبات نشان دادند که مولکول های آلی ذکر شده به صورت مولکولی یا غیر تفکیکی بر روی سطوح ZnO جذب می شوند.

در این مطالعه، گرافن اکسید (GO)اصلاح شده با نانو ذرات منیزیم اکسید (MgO) به عنوان معرف استخراج کننده ی فاز جامد برای استخراج و پیش تغلیظ یون های مس، نیکل و کادمیوم استفاده شده آنالیت های جذب شده روی جاذب با 4 میلی لیتر 0.1مولار (EDTA) شسته می شوند و برای اندازه گیری به دستگاه جذب اتمی شعله ای تزریق می شوند. اثر پارامتر های آزمایشگاهی مختلف مانندpH محلول، مقدار جاذب، حجم و نوع محلول شوینده، و حجم نمونه روی بازیابی مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین اثر تعدادی از آنیون ها و کاتیون های موجود در نمونه ی آب های طبیعی روی بازیابی بررسی شد.حد تشخیص برای یون های کادمیوم، مس و نیکل به ترتیب 4/5 ،3/0و 25/0میلی گرم بر لیتر است. فاکتور تغلیظ 12/5 و انحراف استاندارد نسبی برای تکرار 8 بار تکرار اندازه گیری 3% > بدست آمد.

در این پژوهش حذف ترکیبات رنگی کاتیونی متیلن بلو و رودامینBکه از جمله آلاینده های آلی محلول در آب می باشند، مورد بررسی قرار گرفت. نانو ذره ی SnSبااستفاده از روش سولوترمال و اتیلن گلیکول به عنوان حلال و مواد اولیه ی قلع(II)کلرید دو آبه و تیواوره در دمای 180 درجه ی سانتی گراد و مدت زمان 24 ساعت، سنتز شد. با استفاده از تصاویر(SEM) ثابت شد که مورفولوژی نانوذره، شبه گل کلم می باشد. ضخامت دیسک های آن به طور میانگین 31/40 نانومتر، اندازه گیری شده است. حذف رنگ های MB و RhB از طریق فرآیند جذب سطحی بااستفاده از نانوذرات قلع(II)سولفید در حالت سکون، بااستفاده از دستگاه بهم زن مغناطیسی و اولتراسونیک، انجام شد و تاثیر عوامل زمان، مقدار جاذب، غلظت جذب شونده، دما و pHبه وسیله ی نانوذرات SnSبر روی حذف رنگ های ذکرشده در بالا بررسی شد. بیش ترین ظرفیت حذف برای رنگ رودامینB و متیلن بلو، به ترتیب mg/g52/23و mg/g34/24 است که مربوط به دمای 60 درجه ی سلسیوس می باشد.

در این پژوهش کاربرد نانو ذرات مس(ΙΙ) سولفید در حذف رنگ های آلی کاتیونی رودامین B و متیلن بلو که ازجمله آلاینده های محلول در آب می باشند موردبررسی قرار گرفت. نانوذرات مس(ΙΙ) سولفید به روش رسوب شیمیایی تهیه شد. در ادامه تاثیر عوامل دما، زمان، مقدار جاذب، غلظت جذب شونده و pH بر روی میزان جذب رنگ دانه های اشاره شده به وسیله نانو ذرات CuS بررسی شد. از دستگاه اسپکتروفتومتر UV-Vis برای اندازه گیری میزان جذب ترکیبات رنگی استفاده گردید. بیش ترین ظرفیت جذب برای رودامین B به وسیله نانو ذراتCuSپس از 120 ثانیه در شرایط سونو و دمای 20 درجه سانتی گراد و 7=pH برابر mg/g 03/40 و هم چنین بیش ترین ظرفیت جذب برای متیلن بلو به وسیله نانو ذرات CuSپس از 180 ثانیه در شرایط سونو و دمای 20 درجه سانتی گراد و 7=pH برابر mg/g 47/31 بدست آمد.

یک روش میکرواستخراج امولسیونی به کمک امواج ماورای صوت به طور موفقیت آمیز برای استخراج و اندازه گیری مقادیر جزئی آهن در نمونه های حقیقی مانند آب های محیطی و نمونه چای به وسیله طیف سنجی جذب اتمی شعله ای ارائه شده است. در این روش یک لیگاند سنتزی جدید به نام دی متیل(E)- 2- ((Z)- 1- استیل) -2- هیدروکسی- 1- پروپنیل 2- بوتن دیوآت (DAHPB) به عنوان عامل کمپلکس کننده و کلروفرم به عنوان حلال استخراجی به کار برده شد. فاکتورهای موثر بر روی تشکیل کمپلکس و میزان استخراج مورد بررسی قرار گرفت و بهینه شد. این فاکتورها شامل حجم حلال استخراجی، زمان استخراج، دمای استخراج، pH و مقدار عامل کمپلکس کننده می باشند. در شرایط بهینه فاکتور تغلیظی معادل با 9/202 با استفاده از 1/7 میلی لیتر از نمونه آبی قابل دستیابی می باشد. نمودار کالیبراسیون روش در محدوده 800-40 میکروگرم بر لیتر خطی می باشد و حد تشخیص روش معادل با 4/7 میکروگرم بر لیتر به دست آمد. انحراف استاندارد نسبی روش برای 10 بار استخراج و اندازه گیری نمونه های آهن با غلظت 500 میکروگرم بر لیتر معادل با 5/2 درصد تعیین شد. روش مذکور برای اندازه گیری آهن کل موجود در آب شیر، آب رودخانه و نمونه های چای خشک به کار برده شد. نتایج به صورت آماری با روش استاندارد 1و10- فنانترولین مقایسه شد. آزمون t نشان داد که تفاوت معنی داری بین دو روش وجود ندارد. بخش دوم یک روش میکرواستخراج فاز مایع امولسیونی به کمک امواج ماورای صوت و بر اساس جامدسازی قطره آلی معلق کارا و ساده در ترکیب با طیف سنجی جذب اتمی شعله ای برای استخراج و اندازه گیری مقادیر جزئی آهن و مس در نمونه های حقیقی توسعه داده شد. 2- مرکاپتوپیریدین N- اکساید به عنوان عامل کمپلکس کننده و 1- دودکانول به عنوان حلال استخراجی مورد استفاده قرار گرفت. عوامل موثر بر تشکیل کمپلکس و استخراج بهینه شدند. در شرایط بهینه فاکتور تغلیظی حدود 13 برای هر دو یون آهن و مس با استفاده از 7/6 میلی لیتر نمونه آبی قابل دستیابی است. نمودار تجزیه ای برای آهن و مس به ترتیب در محدوده 800-40 و 1200-20 میکروگرم بر لیتر خطی بود. حد تشخیص روش برای آهن و مس بر اساس سه برابر انحراف استاندارد بلانک به ترتیب 6/8 و 1/4 میکروگرم بر لیتر بود. انحراف استاندارد نسبی برای 10 مرتبه اندازه گیری محلول های 500 میکروگرم بر لیتر از یون ها به ترتیب 9

در این پژوهش حذف ترکیبات رنگی کاتیونی و آنیونی 4-آمینوآزو بنزن، متیل اورانژ و رودامین- ب کهاز جمله آلودگی های محلول در آب به شمار می آیند از طریق "تخریب فوتوکاتالیزی" با استفاده از نانوکامپوزیتTiO₂/CdSو نانوذرهTiO₂در حلال آب تحت پرتودهی ماوراء بنفش انجام شد. علاوه بر این ثابت های سرعت و تناوب چرخه (TOF)واکنش های تخریب فوتوکاتالیزیمورد مطالعه قرار گرفت. نانوذرهTiO₂از هیدرولیزTiCl₄تحت تاثیر سولفوریک اسید و نانوکامپوزیتTiO₂/CdS از نشاندنCdSروی سطح نانوذرهTiO₂از روش ترسیب شیمیایی تک منبعی تهیه شدند.اندازه نانوذرات TiO₂9-6 نانومتر و نانوکامپوزیتTiO₂/CdS30-26 نانومتر اندازه گیری شد.واکنش های تخریب فوتوکاتالیزی در محلول آبی نانوذرات (125/0، 09/0 و 16/0 گرم بر لیتر) درpH های 5، 7 و 9 تحت پرتودهی ماوراء بنفشانجام شد. شرایط بهینه آزمایش در 7 =pH در مدت زمان 60 دقیقه پرتودهی برای متیل اورانژ در حضورنانوذرات تیتانیم دی اکسید با بازده تخریب 73 درصد بدست آمد در حالی که در شرایط یکسان در حضور نانوکامپوزیت تیتانیم دی اکسید/کادمیم سولفید بازده تخریب 81 درصد بدست آمد. شرایط تخریب محلول 4-آمینو آزو بنزن در 5pH=در مدت زمان واکنش 40 دقیقه در حضور نانو ذرات تیتانیم دی اکسید با بازده تخریب 78 درصد بدست آمد در حالی که در حضور نانوکامپوزیت بازده تخریب 90 درصد بدست آمد. واکنش کاتالیزی یکسان برای رودامین-ب در pHبهینه با بازده تخریب 91 و 97 درصد به ترتیب در حضور نانوذرات تیتانیم دی اکسید و نانوکامپوزیت تیتانیم دی اکسید/کادمیم سولفید انجام شد. نتایج نشانگر کارایی بالاتر نانوکامپوزیت تیتانیم دی اکسید/کادمیم سولفید در تخریب فوتوکاتالیزی نسبت به نانوذرات تیتانیم دی اکسید است. ترکیب رنگی 4-آمینو آزو بنزن در حضور نانوکامپوزیت تیتانیم دی اکسید/کادمیم سولفید مقدار min-14-10 × 18 TOF دارد که در حضور نانوذرات تیتانیم دی اکسید خالص مقدارmin-14-10 × 5/3 بدست آمد.

در این پژوهش از نانو مواد منیزیم اکسید، گرافن اکسید و نانو کامپوزیت برای حذف یون اورانیل از محلول های آبی استفاده شده است. میزان جذب یون اورانیل در محلول آبی در مدت زمان 30 دقیقه توسط نانو ذرات منیزیم اکسید و نانو کامپوزیت منیزیم اکسید/گرافن اکسید به ترتیب برابر 6/99 و8/96 درصد به دست آمد. ولی با توجه به اینکه پس از گذشت پنج ساعت عمل واجذب اورانیل از سطح نانو ذرات منیزیم اکسید رخ داد در حالیکه میزان جذب در نانو کامپوزیت منیزیم اکسید/گرافن اکسید به مرور زمان افزایش یافت، بنابراین کارائی نانو کامپوزیت در حذف یون اورانیل بیشتر است. بررسی اثر دما بر روی جذب سطحی اورانیل نشان داد بالاترین میزان جذب برای نانوکامپوزیت منیزیم اکسید/گرافن اکسید در دمای 40 درجه سانتیگراد و با کارائی 9/99 درصد می باشد. همچنین عملکرد نانو ذرات منیزیم اکسید به عنوان جاذب یون اورانیل به اندازه ذرات و مورفولوژی آنها بستگی دارد. به طوری که نانو ذرات منیزیم اکسید تهیه شده با روش اول با اندازه متوسط 34-24 نانومتر و ساختار مکعبی بیشترین کارائی را نشان دادند.

در این پژوهش، چهــار کمپلکس ساندویچی جــدید Ln3O3(OH2)2(AsW9O34)2]15- [ که Ln= Pr, Nd, Sm, Dy می باشد، از بر هم کنش لیگاند سه حفر ه ای A-α-[AsW9O34]9- با یون های لانتانیدی و با نسبت مولی 2:3، تحت شرایط بازروانی تهیه می شوند. ساختار این کمپلکس ها به کمک تـجزیه عنـصری، طیـف سنجی مادون قــرمز IR، طیف سنجی الکترونی UV-VIS، تجزیه حرارتیTGA و... شنــاسایی شدند. ساختار این کمپـلکس ها شــــــــامل دو واحــد کگین A-α-[AsW9O34]9- می باشند که از طریق کمربند Ln3O3به همدیگر متصل شده و تشکیل کمپلکس های ساندویچی می دهند. مطالعاتTGA نشان می دهد که پایداری حرارتی کمپلکس ها تا دمای C°430 می باشد. پایداری آب کافتی این کمپلکس ها حاکی از آن است که به مدت چند روز در pH بین 11-3 پایدار می باشند

دراین پژوهش کاربرد نانوکامپوزیت های منیزیم اکسید / مس اکسید ٬ منیزیم اکسید /منگنزاکسید و منیزیم اکسید / آلومینیوم اکسید در حذف فلزات واسطه از محلو ل های آبی بررسی شد.نانوکامپوزیت-ها به روش سونو شیمیایی تهیه شد و در ادامه تاثیر عوامل دما٬ غلظت و زمان بر روی میزان جذب یون-های فلزی کروم سه ظرفیتی و کادمیوم دو ظرفیتی توسط نانوکامپوزیت های فوق بررسی شد. از دستگاه اسپکتروسکوپی جذب اتمی برای اندازه گیری میزان جذب این فلزات توسط نانوکامپوزیت ها استفاده شد. بیشترین ظرفیت حذف برای یون کروم سه ظرفیتی توسط نانوکامپوزیت منیزیم اکسید / مس اکسید با ظرفیت حذف در حدود9/99 درصد در دمای 45 درجه سانتی گراد و بیشترین ظرفیت حذف برای یون کادمیوم دو ظرفیتی توسط نانوکامپوزیت منیزیم اکسید / مس اکسید در دمای 45 درجه سانتی گراد در حدود 100 درصد ودر دمای اتا ق 8/96 درصد و با استفاده از نانوکامپوزیت منیزیم اکسید / منگنز اکسید 92 درصد بدست آمد. .

در این مطالعه اثر جفت کردن کادمیم سولفید بر خواص کاتالیزی تیتانیوم دی اکسید در فرایند تخریب نوری محلول متیلن بلو تحت تابش نور مرئی-فرابنفش مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق نانوذرات تیتانیوم دی اکسید (آناتاز) به روش سل-ژل و نانوکامپوزیت تیتانیوم دی اکسید/کادمیم سولفید به روش ترسیب شیمیایی تک منبعی تولید شده اند. ویژگی نانومواد سنتز شده با استفاده از تکنیک های XRD، SEM، UV-Vis و FT-IR به دست آمده است. نتایج نشان می-دهد که جفت کردن تیتانیوم دی اکسید با کادمیم سولفید منجر به جابه جایی قرمز شده است. متوسط اندازه ذرات تیتانیوم دی اکسید و تیتانیوم دی اکسید/کادمیم سولفید به ترتیب nm 21-26 و nm 20-26 می باشد. خواص فوتوکاتالیزی 5/0 گرم/لیتر از نانومواد تیتانیوم دی اکسید و تیتانیوم دی اکسید/کادمیم سولفید در رنگبری محلول ppm 20 متیلن بلو مورد بررسی قرار گرفت. در حضور تیتانیوم دی اکسید در مدت زمان 75 دقیقه مقدار 93% از متیلن بلو و در حضور تیتانیوم دی اکسید/کادمیم سولفید در مدت زمان 50 دقیقه 94% از متیلن بلو تخریب شد. اثر غلظت فوتوکاتالیزگر و pHنیز در رنگبری متیلن بلو مورد آزمایش قرار گرفت.

در این پژوهش نانوذرات نیمه هادی قلع(II) سولفید و نانوذرات نیمه هادی مغناطیسی رقیق قلع(II) سولفید دوپ شده با آهن(II) به روش هم رسوبی شیمیایی تهیه و توسط روش های SEM و AGFM و طیف سنجی های XRD، UV-Vis و FT-IR شناسایی شدند. واکنش تهیه نانوذرات در دمای اتاق، حلال آبی و با استفاده از تری سدیم سیترات به عنوان عامل کمپلکس دهنده انجام شد. ساختار بلوری نانوذرات قلع(II) سولفید و قلع(II) سولفید دوپ شده، روی بلاند بود. نانوذرات قلع(II) سولفید رفتار دیامغناطیس و نانوذرات قلع(II) سولفید دوپ شده با آهن(II) رفتار فرومغناطیس نرم دارند. میانگین اندازه نانوذرات قلع(II) سولفید، Sn0.9Fe0.1S و Sn0.8Fe0.2S به کمک روش XRD به ترتیب 6/12، 8/9 و 5/8 نانومتر محاسبه شد. اندازه فاصله انرژی با استفاده از روش UV-Vis، در نانوذرات قلع(II) سولفید، Sn0.9Fe0.1S و Sn0.8Fe0.2S به ترتیب 40/1، 45/1 و 50/1 الکترون ولت بدست آمد.کاهش اندازه نانوذرات قلع(II) سولفید دوپ شده با آهن(II) نسبت به نانوذرات قلع(II) سولفید، با افزایش فاصله انرژی و مشاهده جابه جایی آبی در طیف های جذبی UV-Vis تطابق دارد.

در این پژوهش نقش نانومواد منیزیم اکسید، مس اکسید، منگنز اکسید، آلومینیوم اکسید و نیز نانوکامپوزیت های منیزیم اکسید/ مس اکسید، منیزیم اکسید/ منگنز اکسید و منیزیم اکسید/آلومینیوم اکسیددر حذف فلزات سنگین از آب بررسی و گزارش شد. این مواد از واکنش بین نمک های منیزیم نیترات، مس نیترات، منگنز سولفات و آلومینیوم نیترات در محلول های بازی مانند هیدروکسید سدیم و کربنات آمونیوم در حضور پلی وینیل پیرولیدون به عنوان سورفکتانت به کمک دستگاه التراسونیک تهیه شدند. نانومواد سنتزی به کمک روش های طیف سنجی جذب اتمی (AAS)، FT-IR و UV-Vis و میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM) با فرمول عمومیMgxCuO1+x ، MgxMnO2+x وMgxAl2O3+x شناسایی شدند. اندازه نانو مواد در گستره 30-2 نانومتر می باشند. این نانومواد به منظور تصفیه آب در حذف آلودگی های فلزات سنگینی هم چون آرسنیک(III)، جیوه (II) و سرب (II) به کار گرفته شدند. بیشترین ظرفیت حذف برای فلز آرسنیک(mg/g) 997/499 مربوط به نانوکامپوزیت Mg0.88Cu1O1.88 و قابلیت حذف در حدود%100 مربوط به نانوکامپوزیت Mg0.315Cu1O1.315 به دست آمد. بیشترین ظرفیت حذف برای فلز جیوه(mg/g) 079/457 و قابلیت حذف در حدود %52/98 مربوط به نانوکامپوزیت Mg2.9Mn1O4.9 شد. بیشترین ظرفیت حذف برای فلز سرب (mg/g)178/461 و قابلیت حذف در حدود %56/99 مربوط به نانوکامپوزیت Mg2.9Mn1O4.9 شد.

در این مطالعه نانوذرات نیمه رسانای کادمیم سولفید، روی سولفید، مس(II)سولفید و نانوکامپوزیت های CdS/ZnS، CdS/CuS و ZnS/CuS با روش تجزیه گرمایی و با استفاده از عامل پایدارکننده PVP سنتز شدند. در این پروژه،در جهت افزایش مقدار انرژی باندگپ، نانوذراتی در اندازه های بسیار کوچک (زیر 10 نانومتر) سنتز شدند. این نانوذرات، بصورت پخش شده در آب، بمدت 4 تا 6 ماه پایدار می باشند. نانوذرات تهیه شده توسط تکنیک هایی از قبیل طیف سنجی FT-IR، طیف سنجی UV-Vis، جذب اتمی، پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی روبشی شناسایی شدند. با توجه به نتایج حاصل، باندگپ این مواد نسبت به توده ی آن ها مقدار بزرگ تری بدست آمد. همچنین اندازه ی نانوذرات تهیه شده در حدود 15-3 نانومتر بدست آمد.

در این مطالعه، نانو ذرات قلع دی اکسید، قلع دی اکسید دوپه شده با مس، قلع دی اکسید دوپه شده با نیکل، مس مونو اکسید دوپه شده با قلع، نیکل اکسید دوپه شده با قلع، مس مونو اکسید و نیکل اکسید بهروش سولوترمال و هیدروترمال، در دمای 180 درجه سانتی گراد تهیه گردید. در این روشها نیاز به تنظیم pH، سورفکتانت و دمای بسیار بالا نبوده و اثر دوپه شدن بر ساختار و خواص نوری نانو ذرات پایه مطالعه شد. نانو ذرات حاصل، توسط تکنیک های مختلف از قبیل FT-IR، XRD، SEM، جذب اتمی و تجزیه عنصری شناسایی و خواص نوری آن ها توسط طیف سنجی UV-Vis و PLبررسی شد. نتایج XRD نشان داد که، ساختار قلع دی اکسید و مس مونو اکسید به ترتیب با دوپه شدن توسط مس و قلع، تغییری نداشته ولی میانگین اندازه ذرات نمونه قلع دی اکسید دوپه شده با مس در مقایسه با قلع دی اکسید خالص کمتر و اندازه ذرات نمونه مس مونو اکسید دوپه شده با قلع نسبت به مس مونو اکسید خالص بیشتر است. با دوپه شدن قلع دی-اکسید با مس یک شیفت قرمز و با دوپه شدن مس مونو اکسید با قلع شیفت آبی مشاهده شد. با دوپه شدن قلع دی اکسید با نیکل و نیکل اکسید با قلع ، تغییری زیادی مشاهده نشد. با دوپه شدن قلع دی اکسید با مس شدت نشر در ناحیه بنفش کاهش ولی در ناحیه آبی افزایش یافت و با دوپه شدن مس مونو اکسید با قلع یک کاهش در شدت نشر در ناحیه بنفش وآبی مشاهده شد.

در این مطالعه نانوذرات سرب سولفید، قلع سولفید، نقره سولفید و جیوه سولفید با یک روش جدیدو از طریق تجزیه گرمایی سنتز شدند. قلع سولفید و سرب سولفید از واکنش نمک معدنی آن ها در حضور تیوگلیکولیک اسید به عنوان سورفکتانت و سپس تیواستامید به عنوان یک کاهنده در دمای 90 درجه سانتیگراد، جیوه سولفید از واکنش نمک جیوه و تیوگلیکولیک اسید و نقره سولفید از واکنش نمک نقره و سورفکتانت در اتمسفر خنثی نیتروژن بدون نیاز به تنظیم pH و دماهای بسیار بالا سنتز شدند. نانوذرات حاصل توسط تکنیک های مختلف از قبیل پراش اشعه ایکس، تجزیه عنصری، میکروسکوپ نیروی اتمی و میکروسکوپ الکترونی عبوری از نظر کیفی و کمی شناسایی شدند. اندازه نانوذرات توسط XRD برای سرب سولفید در محدوده ی 25-20 نانومتر، برای قلع سولفید 20-30، برای نانوذرات جیوه سولفید 39-34 و برای نانوذرات نقره سولفید 39-36 نانومتر به دست آمد که با نتایج حاصل از TEM تطابق خوبی دارند. اندازه گیری طیف نشری و برانگیختگی ذارت توسط دستگاه فوتولومینسانس نشان داد که فاصله انرژی بین نوار ظرفیت و نوار هدایت این نانوذرات به ترتیب 12/3، 13/3، 134/3و 11/3 الکترون ولت برای نقره سولفید، جیوه سولفید، سرب سولفید و قلع سولفید می باشد که موید خاصیت نیمه سانایی آن ها می باشد. لازم به ذکر است که این نانوذرات جزء نانوذرات نیمه رسانا با نوار گپ پهن محسوب می شوند.

فایل پیوست

فایل پیوست

فایل پیوست

فایل پیوست

فایل پیوست

فایل پیوست

فایل پیوست

فایل پیوست

فایل پیوست

فایل پیوست

فایل پیوست

فایل پیوست

هیه الکترودهای کربن سرامیکی اصلاح شده با فست رد و کمپلکس روتنیم(3) با استفاده از تکینک سل-ژل و کاربرد آنها در فرآیند احیای کاتالیتیکی اکسیژن و کلرات